Przychodzi taki moment w życiu gospodarza, kiedy uświadamia on sobie, że oprócz tworzenia nowego majątku najwyższa pora zainwestować w remont tego, co już od lat posiada. Myśl ta nachodzi każdego, dopiero wtedy, gdy zaczynają się problemy. Zwykle bywa tak w każdej dziedzinie życia, również w branży wod-kan. Wiele sieci jest wymienianych lub modernizowanych dopiero, gdy zaczynają sprawiać kłopoty i przestają spełniać bezawaryjnie swoją funkcję.
    Największy boom inwestycyjny w branży wod-kan przypadł na lata 60. i 70. ub. wieku. Tysiące blokowisk mieszkalnych, wodochłonny przemysł. Każdy oczywiście chciał korzystać z dobrodziejstwa bieżącej wody i kanalizacji. Niestety dostęp do dobrej jakości materiałów instalacyjnych był znikomy. Rury stalowe straciły szczelność po ok. 20 latach, a wielkość odłożonej w nich inkrustacji zadziwia każdego świeżo upieczonego inżyniera. Nie pozostaje to bez wpływu na jakość przesyłanej wody. Wyjątkowo odporne na korozję rury azbestowe okazały się szkodliwe dla zdrowia i trudne do naprawy. Rury z żeliwa szarego, a nawet niektóre betonowe nie wytrzymują obciążeń dynamicznych (kto wtedy miał samochód?) na polskich dziurawych (przepraszam, pełnych ubytków) ulicach. Uszczelnianie połączeń kielichowych na sznur i ołów okazało się metodą również nieszczególnie wieczną. Kręcenie zasuwami z tamtego okresu jest jak gra w „rosyjską ruletkę”.
    Obecnie każde większe przedsiębiorstwo wod-kan musi posiadać i wdrożyć program wymian i modernizacji swoich starych przewodów, szczególnie tych o dużych średnicach. Tak jak człowiek nie może funkcjonować bez kręgosłupa, tak sieć wod-kan nie może działać sprawnie i niezawodnie bez odnowionych magistral i kolektorów.
    Podczas realizacji tych inwestycji w coraz większym zakresie stosujemy tzw. techniki bezwykopowe. Nazwa ta nie do końca jest zgodna z prawdą: wykopy co jakiś czas są potrzebne. Jednak jak się ma układanie np. 200 metrów wodociągu Dn 600 mm w otwartym wykopie naprzeciw wykonania 2 wykopów 3 x 4 m na początku i końcu tego odcinka celem wprowadzenia do starej rury nowego przewodu lub wykładziny? Przejście pod przeszkodami typu wiekowe drzewo, ogrodzenie, ruchliwa droga, rzeka, tory kolejowe nie stanowi już takiego problemu jak kiedyś. W kanałach sytuacja jest jeszcze prostsza. Z racji swojej konstrukcji posiadają one co jakiś czas studnie rewizyjne, które z powodzeniem mogą być użyte jako komory nadawcze i odbiorcze podczas renowacji. Zatem tutaj wykopów praktycznie nie wykonujemy.
    Techniki bezwykopowe w branży wod-kan rozwinęły się w latach 50. XX w. w krajach tzw. zachodnich. Po przemianach ustrojowych w naszym kraju stały się dostępne również u nas. Konkurencja i nasycenie rynku firmami wykonawczymi i różnorakimi technikami spowodowały znaczne obniżenie cen.

Relining „tradycyjny”
    Metoda chyba najdłużej znana i stosowana. Polega na wprowadzeniu do wcześniej wyczyszczonego przewodu nowej rury zdolnej samodzielnie przenosić obciążenia. Po czyszczeniu wymagana jest kontrola wnętrza przewodu kamerą. Większość nierówności (standardowo inkrustacja, nawet kołki drewniane zakładane we wżerach korozyjnych podczas usuwania awarii) znika pod wpływem czyszczenia. Bardzo dobre wyniki daje metoda kombinowana (najpierw mechaniczne skrobakiem, później hydrodynamicznie wodą pod wysokim ciśnieniem). Wprowadzana rura to zwykle PE lub PEHD o średnicy mniejszej od istniejącej osadzana na płozach. Przestrzeń między przewodami wypełnia się np. bentonitem dla zabezpieczenia przed przemieszczeniem nowej rury. Łączenie odcinków odbywa się metodą tradycyjną zgrzewania niekiedy po wcześniejszym zdjęciu warstwy ochronnej na końcówkach. Obecnie stosujemy rury z innych materiałów, np. z żywic poliestrowych wzmacnianych włóknem szklanym (tzw. GRP). Ciekawy jest sposób ich łączenia za pomocą klinów z twardego tworzywa wprowadzanych do nacięcia na obwodzie.

Close fit
    Grupa metod polegająca na wprowadzeniu do starego przewodu nowej rury, której średnica zewnętrzna jest równa średnicy wewnętrznej starego rurociągu. Dlatego i słusznie metoda ta jest nazywana „ścisłe pasowanie”. W zależności od użytej technologii może to być np. Compact Pipe lub swagelining. Pierwsza z metod to wprowadzanie przewodu z PEHD, którego przekrój poprzeczny został uprzednio zmniejszony poprzez zagięcie do kształtu litery U lub C (zależy, jak się na nią patrzy). Do rury po zabudowie wprowadzana jest gorąca para pod ciśnieniem, która powoduje jej powrót do zapamiętanego pierwotnego kształtu kołowego. Uzyskujemy w wyniku stary przewód ściśle wypełniony nowym. Swagelining polega na wprowadzeniu do starej rury nowej z PEHD, której przekrój poprzeczny w wyniku przejścia przez specjalny stożek i pod wpływem temperatury ok. 70^oC zmniejsza się o ok. 10%. Po zabudowie rura sama wraca do zapamiętanego kształtu.

Burstlining
    Jeśli nie chcemy zmniejszać, a nawet powiększyć średnicę przewodu, to jest to metoda dla nas. Polega na wprowadzaniu do starej rury nowej o średnicy większej po wcześniejszym rozcięciu (stal) lub rozkruszeniu (żeliwo szare) starego przewodu za pomocą głowicy odpowiednio tnącej lub kruszącej. Metoda ciekawa i efektowna podczas wykonywania.
    W przypadku, gdy z różnych względów nie możemy wykorzystać istniejącego przewodu do wprowadzenia do niego nowego, pozostają nam inne metody bezwykopowe. Opiszę kilka z nich.

Przewiert sterowany
    Metoda bezwykopowej budowy wodociągu składająca się z 3 etapów: wiercenie pilotowe, rozwiercanie i wciąganie rurociągu.
    Pierwszy etap to wykonywanie wstępne w planowanej osi przewodu otworu pilotowego. Wiertnica stojąca na poziomie terenu wykonuje otwór pod kątem ok. 20 stopni. Po uzyskaniu wymaganej głębokości ułożenia nowego przewodu kierunek przewiertu zmienia się na poziomy. Głębokość wiercenia kontrolowana jest za pomocą trasera. Aby ułatwić przejście głowicy przez grunt, podawany jest płyn wiertniczy (na bazie bentonitu).
    Drugi etap to rozwiercanie wykonanego otworu do docelowej średnicy nowego przewodu. Głowicę rozwiercającą dobiera się w zależności od rodzaju gruntu.
    Ostatni etap to wprowadzanie za wyciąganą głowicą rozwiercającą właściwego przewodu.

Przecisk hydrauliczny niesterowany
    Technologia ta składa się zasadniczo z 3 etapów: wciskania osłonowej rury stalowej przy użyciu siłowników hydraulicznych, usuwanie gruntu z rury za pomocą przenośnika ślimakowego zakończonego wiertłem, wprowadzenie właściwej rury przewodowej. Dla średnic poniżej 200 mm nie ma potrzeby wprowadzania rury osłonowej i usuwania urobku. Rury przewodowe zaślepione stożkową głowicą wciska się wprost do gruntu.

Płużenie
    Bardzo ciekawa i chyba najszybsza technologia bezwykopowego wykonania wodociągu.
    Jej zastosowanie ogranicza się do terenów niezagospodarowanych, zielonych, gdzie można układać długie proste odcinki. Po raz pierwszy technika ta została zastosowana w USA prawie 100 lat temu do układania kabli telefonicznych. Obecnie jest również stosowana do układania innych giętkich przewodów podziemnych (gazowych, wodnych, energetycznych). Potrzebne jest do tego urządzenie o polskiej nazwie pługoukładacz. Metoda opiera się na pracy starego dobrego lemiesza pługu wykonującego wąski, głęboki wykop, do którego wprowadzany jest nawinięty na bęben przewód wraz z taśmą ostrzegawczą. W związku z tym, że nie wykonujemy obsypki piaskowej, muszą być to oczywiście rury wzmocnione (np. warstwowe typu RC) przystosowane do takich warunków układania.
    Wykonawcy tej technologii chwalą się wydajnością 1 500 m ułożonego przewodu na godzinę. Chyba nikt ich nie przebije. Może kiedyś ktoś wymyśli takie technologie w drogownictwie?
    Oprócz bezwykopowych technik układania nowych rur lub wprowadzania nowych rur do starych istnieje cały dział technologii wykładania starych rurociągów powłokami przywracającymi im w dużej mierze pierwotne właściwości (szczelność, odporność na korozję i inkrustację, likwidacja problemu wtórnego zanieczyszczenia wody). Opiszę kilka najpopularniejszych z nich:

Cementacja
    Najstarsza chyba technologia odnawiania starych rurociągów. Metoda ochronna przewodów stosowana przez wytwórców rur żeliwnych z wykładziną cementową. Beton jako materiał odporny na korozję i trwały doskonale chroni rury stalowe i żeliwne przed niszczącym wpływem płynącego nimi medium, czyli wody oraz przed inkrustacją, czyli osadzaniem się wewnątrz przewodu produktów korozji metali.
    Po wyczyszczeniu przewodu nanosi się na jego wewnętrzną powierzchnię zaprawę cementową o grubości kilku do kilkunastu milimetrów metodą natrysku odśrodkowego.

Powłoka elastyczna z żywicy poliuretanowej
    Technologia podobna do cementacji, ale jako wykładzinę stosujemy żywicę poliuretanową. Przed rozpoczęciem natrysku przewód poddawany renowacji musi być bardzo dokładnie wyczyszczony i skontrolowany kamerą. Żywica nie powoduje zaślepiania przyłączy oraz potrafi uszczelnić wżery korozyjne do kilku mm (wg dostawcy nawet do kilkunastu mm).

Rękaw elastyczny
    Metoda polegająca na wklejaniu do przewodu rękawa z tworzywa sztucznego wzmocnionego włóknami poliestrowymi. Rękaw wypełniony klejem epoksydowym w procesie inwersyjnym „odwijania rękawa na lewą stronę” przyklejany jest do ścian przewodu. Utwardzanie kleju jest skracane do kilku godzin poprzez wprowadzenie do rękawa gorącej pary wodnej. Istniejące włączenia do przewodu poddanego renowacji odtwarza się od środka poprzez frezowanie otworów przez robota lub człowieka. Byłem świadkiem takiej operacji w rurze o średnicy Dn 500 mm.

* * *

    Jak widać, metod renowacji sieci wod-kan jest wiele. W zależności od warunków gruntowych, terenowych, stanu technicznego przewodu, a również możliwości finansowych właściciela infrastruktury możemy dobrać technologię, która zapewni nam niezawodność przesyłu wody lub ścieków na najbliższe kilkadziesiąt lat.

    Na koniec chciałbym przypomnieć o 4 podstawowych czynnościach, które trzeba wykonać przed oddaniem rurociągu do użytku: próba szczelności, płukanie, dezynfekcja, analiza wody. Nie zapominajmy po wszystkim wykonać dokładnej inwentaryzacji przewodów i armatury (najlepiej w postaci cyfrowej).
    Nie poruszyłem w moim artykule problematyki wyboru właściwej metody renowacji. Zanim zdecydujemy się na tą czy inną technologię, musimy sobie zadać kilka podstawowych pytań. Wśród nich pytanie: „Ile mamy do wydania?”, nie należy wbrew pozorom do najważniejszych, ponieważ tanio nie znaczy najlepiej.
    Jest to jednak temat na odrębny artykuł

Autor: Darek Dzida, AQUA S.A. Bielsko-Biała

Artykuł został opublikowany w magazynie "Ochrona Środowiska" nr 5/2011

Źródło fot.: TW AQUA S.A.

Zobacz wszystkie